Một số kết quả nghiên cứu tuyển quặng sa khoáng titan-zircon mỏ Từ Hoa, Từ Thiện, tỉnh Ninh Thuận

Việt Nam là một trong những quốc gia có nguồn tài nguyên titan khá phong phú, quặng titan được phân bố rộng rãi trên nhiều vùng lãnh thổ, nhưng tập trung nhiều nhất vẫn là vùng ven biển. Kể từ những năm cuối thập kỷ 80 và đầu thập kỷ 90 của thế kỷ 20, tinh quặng titan của nước ta đã xuất hiện trên thị trường thế giới nhưng sản phẩm xuất khẩu cũng chỉ mới là tinh quặng thô. Trong gần 20 năm lại đây, ngành khai thác và chế biến quặng titan ở Việt Nam, đặc biệt là titan sa khoáng đã phát triển khá nhanh và trở thành một ngành sản xuất xuất khẩu có ý nghĩa kinh tế xã hội với nhiều địa phương suốt dọc ven biển từ Thanh Hóa tới Bà Rịa - Vũng Tàu.

Theo các kết quả điều tra, khảo sát mới nhất thì nguồn tài nguyên titan trong tầng cát đỏ ở Việt Nam là rất lớn nhưng toàn bộ các nghiên cứu, các dự án, các nhà máy sản xuất các sản phẩm từ quặng titan sa khoáng ở Việt Nam từ trước đến nay đều được sản xuất từ nguồn nguyên liệu trong tầng cát vàng, cát xám. Còn công nghệ để thu hồi các sản phẩm có ích từ nguồn quặng titan trong tầng cát đỏ thì chưa có nhiều nghiên cứu.

Công việc nghiên cứu, xác định quy trình công nghệ nhằm đánh giá khả năng thu hồi các khoáng vật có ích trong tầng cát đỏ phục vụ các dự án thăm dò đánh giá trữ lượng để có kế hoạch khai thác – chế biến và sử dụng nguồn quặng titan phục vụ phát triển kinh tế - xã hội có ý nghĩa rất quan trọng.

Dưới đây là một số kết quả nghiên cứu tuyển quặng sa khoáng titan – zircon mỏ Từ Hoa, Từ Thiện, tỉnh Ninh Thuận trong phòng thí nghiệm.

1. Kết quả nghiên cứu thành phần vật chất

Thành phần khoáng vật mẫu nghiên cứu được xác định theo phương pháp phân tích trọng sa. Kết quả tổng hợp hàm lượng khoáng vật nặng trong quặng đầu được trình bày ở bảng sau:

Tổng hợp hàm lượng khoáng vật nặng trong quặng đầu

Mẫu nghiên cứu có hàm lượng TiO2 0,40%.
Từ các kết quả nghiên cứu thành phần vật chất cho thấy mẫu nghiên cứu có hàm lượng trung bình khoáng vật nặng là 0,791%, trong đó ilmenit 0,701%; zircon 0,055%; rutil 0,007%; anataz  0,011%; leucoxen  0,016 %; monazit 0,001%.
Kết quả nghiên cứu thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu cho thấy mẫu có độ hạt tương đối mịn và phân bố chủ yếu trong cấp hạt -1 0,074 mm (88,21%).
Thành phần khoáng vật chủ yếu trong mẫu là thạch anh và phân bố khá đều trong các cấp hạt. Thành phần khoáng vật nặng có ích phân bố chủ yếu trong các cấp hạt mịn.
Mẫu nghiên cứu có hàm lượng TiO2 0,42 %; hàm lượng ZrO2 0,048 %; SiO2 88,91 %.

2. Kết quả nghiên cứu tuyển

2.1. Kết quả thí nghiệm tuyển trọng lực
Từ kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu nêu trên và tham khảo thực tế tuyển quặng titan sa khoáng ở Việt Nam và thế giới, đã tiến hành nghiên cứu thí nghiệm tuyển trọng lực nhằm thu hồi quặng tinh thô tổng hợp gồm các khoáng vật nặng như ilmenit, zircon và các khoáng vật đi kèm khác. Phương pháp tuyển trọng lực trong đề tài này và được thực hiện bằng các thiết bị vít đứng và bàn đãi.
Áp dụng phương pháp tuyển bằng vít xoắn đã thu được quặng tinh thô TiO2 có hàm lượng 35,45 % ứng với thực thu 72,49 %. Sử dụng phương pháp tuyển  bằng vít xoắn kết hợp bàn đãi thu được quặng tinh thô TiO2 có hàm lượng 40,41 % ứng với thực thu 74,78 %.

2.2. Thí nghiệm tuyển từ thu hồi quặng tinh ilmenit
Quặng tinh nhận được ở công đoạn tuyển trọng lực là quặng tinh tổng hợp được tuyển từ trên máy tuyển từ con lăn ở cường độ từ trường 6000 Ơxtet để tách các sản phẩm không từ như zircon, rutil, anataz … ra khỏi sản phẩm nặng nhằm nâng cao hàm lượng TiO2 trong sản phẩm ilmenit. Kết quả thí nghiệm tuyển từ thu được quặng tinh ilmenit đạt hàm lượng TiO2 = 48,62% ứng với thực thu >95%.

2.3. Kết quả thí nghiệm tuyển điện thu hồi quặng tinh zircon
Sau công đoạn tuyển từ thu hồi sản phẩm có từ là quặng tinh ilmenit, sản phẩm không từ là tập hợp các khoáng vật chính gồm zircon, rutil, anataz, thạch anh… Để tuyển thu hồi quặng tinh zircon, đã áp dụng phương pháp đãi nhằm tách bỏ thạch anh trong sản phẩm không từ, sau đó tiến hành tuyển điện nhằm tách tiếp sản phẩm dẫn điện gồm các khoáng vật như rutil, anataz…sản phẩm không dẫn điện còn lại là sản phẩm zircon. Kết quả thí nghiệm tuyển điện thu được quặng tinh zircon đạt hàm lượng ZrO2 = 59,27% ứng với thực thu 94,87%.
Từ kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu, kết quả nghiên cứu thí nghiệm tuyển đã đưa ra sơ đồ tuyển quặng titan-zircon mỏ Từ Hoa, Từ Thiện, tỉnh Ninh Thuận gồm khâu trọng lực, tuyển từ và tuyển điện.

3. Kết luận
Ở quy mô phòng thí nghiệm đề tài đã nghiên cứu thành công sơ đồ tuyển để thu hồi quặng tinh titan, zircon mỏ Từ Hoa, Từ Thiện, tỉnh Ninh Thuận. Quặng tinh ilmenit nhận được có hàm lượng 48,5 %  với thực thu 95 %. Quặng tinh zircon có hàm lượng >59 % với thực thu >94 %.
Đề tài hoàn thành mở ra triển vọng xử lý nguồn tài nguyên titan-zircon vùng này phục vụ phát triển kinh tế - xã hội có ý nghĩa rất quan trọng./.